高压断路器的操动机构优质推荐课件.ppt
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1、高压断路器的操动机构高压断路器的操动机构概述高压断路器的操动系统操动机构传动元件缓冲装置提升机构传动机构传动系统油缓冲器弹簧缓冲器气体缓冲器橡皮缓冲器高压断路器的操动机构高压断路器的操动机构 2传动系统传动系统连接着操动机构和触头。主要包括传动元件、提升机构和它们之间传动系统连接着操动机构和触头。主要包括传动元件、提升机构和它们之间的传动机构。的传动机构。传动元件:由连杆机构或液压、气动传动机构等构成。传动元件:由连杆机构或液压、气动传动机构等构成。提升机构:带动断路器的触头运动,提升机构:带动断路器的触头运动,用来提升触头进行分、合闸。用来提升触头进行分、合闸。它使动触它使动触头按直线或近似
2、直线运动,所以也叫做变直机构。头按直线或近似直线运动,所以也叫做变直机构。传动机构:连接上面两个机构的中间环节,传动机构:连接上面两个机构的中间环节,是操动机构过渡到提升机构的一是操动机构过渡到提升机构的一种连接传动机构。种连接传动机构。主要作用是传递能量,改变运动方向。一般由连杆机构组主要作用是传递能量,改变运动方向。一般由连杆机构组成。成。1.操动机构定义:独立于断路器本体以外的机械操动装置,定义:独立于断路器本体以外的机械操动装置,通过它可以对断路器进行操作。通常与断路器通过它可以对断路器进行操作。通常与断路器分开装设。分开装设。特点:一种型号的操动机械可以配用不同型号的特点:一种型号的
3、操动机械可以配用不同型号的断路器,同一型号的断路器也可以配装不同型断路器,同一型号的断路器也可以配装不同型号的操动机构。号的操动机构。作用:将其它形式的能量转换成机械能,使断路作用:将其它形式的能量转换成机械能,使断路器准确地进行分、合闸。器准确地进行分、合闸。对操动机构的基本要求断路器的全部使命,归根结底是体现在触头的分、合动作断路器的全部使命,归根结底是体现在触头的分、合动作上而分、合动作又是通过操动机构来实现的。因此,操动机上而分、合动作又是通过操动机构来实现的。因此,操动机构的工作性能和质量的优劣,对高压断路器的工作性能和可靠构的工作性能和质量的优劣,对高压断路器的工作性能和可靠性起着
4、极为重要的作用。性起着极为重要的作用。1.1.具有足够的合闸功率,保证所需的合闸速度。具有足够的合闸功率,保证所需的合闸速度。2.2.能维持断路器处在合闸位置,不产生误分闸。能维持断路器处在合闸位置,不产生误分闸。3.3.有可靠的分闸速度和足够的合闸速度。有可靠的分闸速度和足够的合闸速度。4.4.具有自由脱扣装置。具有自由脱扣装置。5.5.防跳跃防跳跃6.6.在控制回路中,要保证分合动作准确、连续。在控制回路中,要保证分合动作准确、连续。7.7.结构简单、体积小、价格低廉。结构简单、体积小、价格低廉。12345操动机构用汉语拼音操动机构用汉语拼音首位字母首位字母C表示表示 操动方式的拼音首位字
5、母:操动方式的拼音首位字母:S手动,手动,D电磁,电磁,J电电动机,动机,T弹簧,弹簧,Q气动,气动,Y液压,液压,Z重锤重锤 设计系列顺设计系列顺序号序号 其他标志,如其他标志,如G改改进型,进型,X操动机构操动机构带箱子带箱子 特征数字特征数字,一般电磁、液压、一般电磁、液压、弹簧、手动等机构以其能弹簧、手动等机构以其能保证的最大合闸力矩为特保证的最大合闸力矩为特征数字;气动机构以其活征数字;气动机构以其活塞直径(塞直径(mm)为特征数)为特征数字字 例如:例如:CD2为电磁式操动机构,设为电磁式操动机构,设计序号为计序号为2;CY3为液压操动机构,设计为液压操动机构,设计序号为序号为3。
6、操动机构的型号:操动机构的型号:1合闸操作:在正常情况下和有短路故障的时,合闸操作:在正常情况下和有短路故障的时,操动机构都能使断路器可靠合闸。操动机构都能使断路器可靠合闸。2保持合闸:在合闸命令和合闸操作功消失后,保持合闸:在合闸命令和合闸操作功消失后,操动机构应可靠地将断路器保持在合闸位置,不操动机构应可靠地将断路器保持在合闸位置,不会由于外力等原因引起触头分离。会由于外力等原因引起触头分离。3分闸操作:不仅能接受自动或遥控指令使断分闸操作:不仅能接受自动或遥控指令使断路器快速电动分闸,而且在紧急情况下可在操动路器快速电动分闸,而且在紧急情况下可在操动机构上进行手动分闸。机构上进行手动分闸
7、。分合闸都应并具有快速性。分合闸都应并具有快速性。操动机构应具有的功能操动机构应具有的功能4防跳跃和自由脱扣:在关合过程中,如电路发生故防跳跃和自由脱扣:在关合过程中,如电路发生故障,操动机构应使断路器自行分闸,即使合闸命令障,操动机构应使断路器自行分闸,即使合闸命令未解除,断路器也不能再度合闸,以避免无谓地多未解除,断路器也不能再度合闸,以避免无谓地多次分、合故障电流。次分、合故障电流。“跳跃跳跃”现象:是指断路器在关合有预伏短路故障现象:是指断路器在关合有预伏短路故障的线路时,继电保护装置会快速动作,指令操动机的线路时,继电保护装置会快速动作,指令操动机构立即自动分闸,这时若合闸命令尚未解
8、除,断路构立即自动分闸,这时若合闸命令尚未解除,断路器会再次合闸于故障线路,如此反复会造成断路器器会再次合闸于故障线路,如此反复会造成断路器多次合分短路电流。多次合分短路电流。自由脱扣:是指操动机构在合闸过程中接到分闸命自由脱扣:是指操动机构在合闸过程中接到分闸命令时,机构将不再执行合闸命令而立即分闸,这样令时,机构将不再执行合闸命令而立即分闸,这样就避免了跳跃。就避免了跳跃。操动机构应具有的功能操动机构应具有的功能5复位:断路器分闸后,操动机构的各个部件应复位:断路器分闸后,操动机构的各个部件应能自动恢复到准备合闸的位置。能自动恢复到准备合闸的位置。6闭锁:为保证断路器操作的安全可靠,操动机
9、闭锁:为保证断路器操作的安全可靠,操动机构还需具备的闭锁功能有:分、合闸位置闭锁;构还需具备的闭锁功能有:分、合闸位置闭锁;高、低气压(液压)闭锁;弹簧操动机构中合闸高、低气压(液压)闭锁;弹簧操动机构中合闸弹簧的位置闭锁。弹簧的位置闭锁。操动机构应具有的功能操动机构应具有的功能1手动操动机构手动操动机构各种操动机构各种操动机构 靠手力直接合闸的操动机构称为手动操动机构。它主要用靠手力直接合闸的操动机构称为手动操动机构。它主要用来操动电压等级低、额定开断电流很小的断路器。除工矿来操动电压等级低、额定开断电流很小的断路器。除工矿企业用户外,电力部门中手动机构已很少采用。手动操动企业用户外,电力部
10、门中手动机构已很少采用。手动操动机构结构简单,不要求配备复杂的辅助设备及操作电源,机构结构简单,不要求配备复杂的辅助设备及操作电源,缺点是不能自动重合闸,只能就地操作,不够安全。因缺点是不能自动重合闸,只能就地操作,不够安全。因此手动操动机构已逐渐被手力储能的弹簧操动机构所代此手动操动机构已逐渐被手力储能的弹簧操动机构所代替。替。2电磁操动机构电磁操动机构各种操动机构各种操动机构 靠电磁力合闸的操动机构称为电磁操动机构。电磁操动靠电磁力合闸的操动机构称为电磁操动机构。电磁操动机构的优点是结构简单、工作可靠、制造成本较低,缺点机构的优点是结构简单、工作可靠、制造成本较低,缺点是合闸线圈消耗的功率
11、太大,因而用户需配备价格昂贵的是合闸线圈消耗的功率太大,因而用户需配备价格昂贵的蓄电池组。电磁操动机构的结构笨重,合闸时间长蓄电池组。电磁操动机构的结构笨重,合闸时间长(0.2s(0.2s0.8s)0.8s),主要用来操作,主要用来操作126kV126kV及以下的断路器。及以下的断路器。3弹簧操动机构弹簧操动机构各种操动机构各种操动机构 利用已储能的弹簧为动力使断路器动作的操动机构称为利用已储能的弹簧为动力使断路器动作的操动机构称为弹簧操动机构。弹簧储能通常内电动机通过减速装置来完弹簧操动机构。弹簧储能通常内电动机通过减速装置来完成。对于某些操作功不大的弹簧操动机构,为了简化结构、成。对于某些
12、操作功不大的弹簧操动机构,为了简化结构、降低成本,也可用手力来储能。降低成本,也可用手力来储能。4液压操动机构液压操动机构各种操动机构各种操动机构液压操动机构利用液压油作为动力传递介质。操动方式有液压操动机构利用液压油作为动力传递介质。操动方式有两种:直接驱动式和储能式。两种:直接驱动式和储能式。直接驱动式液压操动机构直接驱动式液压操动机构由电动机与油泵产生的高压力油,直接推动活塞用来操由电动机与油泵产生的高压力油,直接推动活塞用来操作速度不高、操作功率不大的隔离开关。作速度不高、操作功率不大的隔离开关。5气动操动机构气动操动机构各种操动机构各种操动机构利用压缩空气作为能源产生推力的操动机构称
13、为气动操动利用压缩空气作为能源产生推力的操动机构称为气动操动机构。机构。液压操动机构组成部分及其它们的作用是:油泵和电动机供储压器储能使用。此外,在行程终了处运动部分不应有显著的反弹。1结构简单,价廉2不需要合闸能源操动机构用汉语拼音首位字母C表示气体缓冲器的原理与油缓冲器类似,只不过把油换成了气体介质,气体缓冲器在缓冲时产生的反弹力比较大,多用于压缩空气断路器及SF6断路器。电磁操动机构的结构笨重,合闸时间长(0.“跳跃”现象:是指断路器在关合有预伏短路故障的线路时,继电保护装置会快速动作,指令操动机构立即自动分闸,这时若合闸命令尚未解除,断路器会再次合闸于故障线路,如此反复会造成断路器多次
14、合分短路电流。提升机构:带动断路器的触头运动,用来提升触头进行分、合闸。辅助元件包括低压力油箱、连接管道与油过滤器、压力表、电器等。控制元件为各种阀门,用以实现分、合闸的控制、连锁与保护等要求。储压器是充有高压力气体(氮气)的容器,能量是以气体压缩能的形式储存。油缓冲器的优点是缓冲能力强、没有反弹力因为它能把运动部分的动能转化为热能高压断路器的分合闸速度很高,但触头的行程并不大。对于某些操作功不大的弹簧操动机构,为了简化结构、降低成本,也可用手力来储能。电磁操动机构的结构笨重,合闸时间长(0.1加工精度要求高2价格较贵主要包括传动元件、提升机构和它们之间的传动机构。电动机带动油泵向储压器压油(
15、打压),使电动机带动油泵向储压器压油(打压),使6永磁操动机构永磁操动机构各种操动机构各种操动机构利用钕铁硼永久性磁铁作为能源产生推力的操动机构称为利用钕铁硼永久性磁铁作为能源产生推力的操动机构称为永磁操动机构。永磁操动机构。型式型式主要优点主要优点主要缺点主要缺点备注备注手动手动1结构简单,价廉结构简单,价廉2不不需要合闸能源需要合闸能源1不能遥控和自动合不能遥控和自动合闸闸2合闸能力小合闸能力小3就地就地操作,不安全操作,不安全用于用于12k V以下,开以下,开断电流小的断路器断电流小的断路器电磁电磁1结构简单,加工容结构简单,加工容易易2运行经验多运行经验多1需要大功率的直流需要大功率的
16、直流电源电源2耗费材料多耗费材料多当前当前126k V及以下的及以下的油断路器大部分采用油断路器大部分采用电磁操动机构,但不电磁操动机构,但不是发展方向是发展方向弹簧弹簧1要求电源的容量小要求电源的容量小2交、直流电源都可用交、直流电源都可用3暂时失去电源时仍暂时失去电源时仍能操作一次能操作一次1结构较复杂结构较复杂2零部件零部件加工精度要求高加工精度要求高用于中小型断路器,用于中小型断路器,是发展方向是发展方向液压液压1不需要直流电源不需要直流电源2暂暂时失去电源时仍能操时失去电源时仍能操作多次作多次3功率大、动功率大、动作快、操作平稳作快、操作平稳1加工精度要求高加工精度要求高2价价格较贵
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